FLUORIMETRIA

Autor: LÓPEZ SEBASTIÁN JOSÉ MANUEL.
Año: 2004.
Universidad: ZARAGOZA.
Centro de lectura: INSTITUTO DE CARBOQUÍMICA - CSIC-.
Centro de realización: INSTITUTO DE CARBOQUÍMICA -CSIC-.

Resumen: El trabajo presentado en esta memoria está focalizado en el estudio de la contaminación atmosférica abordando distintos aspectos de la misma, desde su formación y emisión en procesos de generación de energía hasta medida de niveles de contaminación atmosférica, pasando por la mejora de métodos analíticos de detección. En primer lugar, se empezó por estudiar una de las principales actividades humanas que influyen en la contaminación atmosférica como son los procesos de generación de energía. La legislación vigente en la EU sobre los neumáticos fuera de uso (PNNFU 2001) obliga a que en el año 2006 se valoricen las 300.000 Tm/año que se generan actualmente en España. Por ello en esta memoria se plantea el estudio de las emisiones contaminantes que supone su utilización como combustible en procesos de generación de energía. Desde un punto de vista inorgánico se centra en las emisiones de Zn ya que el neumático es un material con alto contenido en ZnO (2-3%) y desde un punto de vista orgánico se planta el estudio de los PAHs. Tanto los procesos de generación de energía como el resto de fuentes de emisiones antropogénicas y biogénicas suponen un gran impacto sobre los niveles de contaminación atmosférica y por extrapolación sobre la salud humana y del planeta. Por lo tanto, en este trabajo también se realizó un análisis de la contaminación atmosférica de la ciudad de Zaragoza mediante campañas de muestreo utilizando distintos tipos de captadores de bajo y alto volumen. Por último, con el fin de desarrollar en un futuro cercano un sensor capaz de medir on-line las emisiones de PAH en sistemas de generación de energía, también se continuan los estudios realizados en espectroscopía de fluorescencia en fase gas con el fin de desarrollar una celda de gases que sirva como base del futuro sensor.

Autor: GUIMET VILA FRANCESCA.
Año: 2005.
Universidad: ROVIRA I VIRGILI.
Centro de lectura: FACULTAT DE QUIMICA.
Centro de realización: FACULTAT DE QUIMICA.

Resumen: Els olis d'oliva contenen espècies fluorescents, com la vitamina E, les clorofil·les i productes d'oxidació formats degut a la seva degradació. Això fa que la es pugui obtenir informació sobre la composició dels olis a partir de mesures de fluorescència. Aquesta informació es pot obtenir a partir de mesures directes, sense necessitat de realitzar cap etapa prèvia de dilució o addició de reactius. Això suposa grans avantatges respecte a altres tècniques que requereixen aquestes etapes, com les cromatogràfiques, ja que no es generen residus addicionals i es redueix el temps d'anàlisi. Tot i això les possibilitats de la fluorescència en l'anàlisi d'olis no estan molt estudiades i aquesta tècnica normalment no s'utilitza en els laboratoris de control de qualitat d'olis. L'actual instrumentació permet enregistrar un conjunt d'espectres de fluorescència a diferents longituds d'ona d'excitació en una única mesura. D'aquesta manera s'obté el que s'anomena matriu d'excitació-emissió de fluorescència. Matemàticament les matrius de fluorescència són matrius de números i s'anomenen dades de segon ordre. Els mètodes quimiomètrics que s'apliquen a les dades de segon ordre reben el nom de mètodes de tres vies, perquè les dades estan disposades en una estructura tridimensional. L'objectiu d'aquesta tesi ha estat caracteritzar olis d'oliva a partir de l'espectroscòpia de fluorescència d'excitació-emissió (EFEE) i de mètodes de tres vies. La primer part de la tesi inclou l'aplicació de mètodes d'anàlisi exploratòria de tres vies a un conjunt d'olis comercials (verges, purs i de sansa d'oliva). Concretament es van aplicar els mètodes anàlisi de components principals sobre la matriu desplegada (unfold-PCA), anàlisi paral·lela de factors (PARAFAC) i anàlisi d'agrupacions jerarquitzada (HCA). Aquests mètodes van permetre diferenciar entre els tipus d'olis en funció de les seves matrius de fluorescència. PARAFAC té l'avantatge que permet extreure els espectres subjacents de les principals famílies de compostos fluorescents. A continuació es va utilitzar un segon conjunt d'olis per a relacionar les seves matrius de fluorescència amb dos paràmetres de qualitat: l'índex de peròxids i K270. L'estudi es va fer comparant dos mètodes quimiomètrics: PARAFAC combinat amb regressió lineal múltiple i regressió per mínims quadrats parcials multi-via (N-PLS). N-PLS va proporcionar ajustos millors i errors de predicció més baixos. També es va veure que l'EFEE permet detectar olis verges degradats. La darrera part de la tesi conté l'aplicació de diversos mètodes de classificació de tres vies per a detectar adulteracions i discriminar olis en funció dels seu origen i tipus. En primer lloc es va estudiar la detecció d'adulteracions d'oli d'oliva verge extra amb olis de sansa (al 5%). Es van aplicar els estadístics Hotelling T2 i Q i els mètodes anàlisi discriminant lineal de Fisher (Fisher's LDA) i N-PLS discriminant. N-PLS discriminant va discriminar entre olis verges i adulterats en un 100%. A continuació es mostra que les diferències d'estabilitat entre els olis de les dues subregions de la denominació d'origen protegida "Siurana" es poden detectar a partir de les seves matrius de fluorescència. El mètode unfold-PLS discriminant va permetre discriminar entre 8 els oli 4bd s de les regions Camp de Tarragona i Montsant amb classificacions superiors al 90%. Finalment, es va aplicar l'algorisme factorització de matrius no negativa (NMF) a les matrius de fluorescència de tres conjunts d'olis diferents. En aquest estudi es mostra que aquest mètode és capaç de descompondre les matrius de fluorescència dels olis en parts positives que es poden relacionar amb algunes espècies fluorescents dels olis. També es van estudiar les possibilitats de NMF combinat amb Fisher's LDA per a classificar olis. Es van obtenir classificacions entre 90-100%.

Autor: LÓPEZ GUERRERO MARIA DEL MAR.
Año: 2005.
Universidad: MÁLAGA.
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: El objetivo de esta Memoria es profundizar en los métodos luminiscentes de análisis, proponiendo nuevas tecnologías para la resolución analítica de compuestos con características muy similares en los que los métodos directos tradicionales se muestran incompetentes. Dentro de esta, han sido dos los aspectos fotofísicos de Liminiscencia que se han abordado como herramientas de trabajo; la anisotropía de fluorescencia y la espectroscopía de fase resuelta. Se han utilizado como parámetros adicionales a la intensidad de fluorescencia (directamente relacionada con la concentración del fluróforo bajo ciertas condiciones) y al tiempo de vida de fluorescencia, la anisotropía de fluorescencia y la espectroscopía de fase resuelta. La anisotropía de fluorescencia es un parámetro relacionado con la estructura y configuración de los fluoróforos y sus valores son independientes de la concentración, pero combinados adecuadamente y usando concentraciones fraccionales permiten la resolución de mezclas de compuestos estructuralmente muy similares y con propiedades espectroscópicas prácticamente iguales, e incluso de compuestos no fluorescente cuando a estos se le adiciona una sonda fluorescente. Otro aspecto que se ha abordado ha sido el de profundizar en el desarrollo de métodos de determinación de la pureza enantiométrica de sustancias quirales con y/o sin separación física de los enantiómeros, mediante la aplicación HPLC. Un elemento clave para el desarrollo de este objetivo es el detector polarimétirco, el cual es usado como uno de los componentes del sistema de HPLC.

Autor: LÓPEZ FLORES JAVIER.
Año: 2006.
Universidad: JAÉN.
Centro de lectura: UNIVERSIDAD DE JAÉN.
Centro de realización: UNIVERSIDAD DE JAÉN.

Resumen: En esta Memoria de Investigación se presenta el desarrollo de ocho sensores espectroscópicos en flujo continuo (flow injection-solid phase spectroscopy, FI-SPS) con detección por fluorescencia inducida fotoquímicamente (photochemically induced fluorescence, PIF), para el análisis de compuestos de interés farmacológico y medioambiental, siendo la primera vez que se utiliza esta forma de detección en sensores espectroscópicos en flujo continuo. Estos sensores espectroscópicos (también conocidos como optosensores) pueden clasificarse en función del número de analitos determinados, pudiendo encontrar sensores monoparamétricos, cuando se determina un único analito, o multiparamétricos, cuando se lleva a cabo la determinación simultánea de más de uno. En esta memoria se recoge el desarrollo de seis sensores monoparamétricos y dos biparamétricos (uno de ellos doble biparamétrico): - Monoparamétricos: Metsulfurón metil, imidacloprid, azoxistrobin, tiamina, reserpina y ácido flufenámico - Biparamétricos: Metsulfurón metil/tiabendazol y mezclas binarias de tres sulfonamidas (sulfanilamida/sulfametoxazol y sulfanilamida/sulfatiazol) En el caso de los sensores biparamétricos, la estrategia empleada para la separación de los analitos a determinar, se basa en el empleo de una minicolumna empaquetada con un soporte sólido apropiado colocados antes de la célula de flujo (en ambos optosensores resultó ser el mismo soporte en ambas zonas). Uno de los analitos es retenido selectivamente en la minicolumna mientras que el otro la atraviesa, debido a una distinta interacción entre éstos y el soporte sólido, permitiendo así su separación y llegada secuencial a la zona de detección. De esta forma es posible la determinación de más de un analito con una sola inyección de muestra, o lo que es lo mismo, la determinación simultánea de ambos componentes de una muestra binaria. Así mismo, en dos de estos optosensores se han aplicado los principios de la multiconmutación mediante el empleo de válvulas solenoide de tres vías. En todos los casos se llevó a cabo una minuciosa optimización de las variables que afectan a este tipo de optosensores: variables de la unidad retención-detección, variables instrumentales, variables químicas y variables propias del sistema de inyección en flujo (variables FIA). Además, en el caso de los optosensores biparamétricos, se llevó a cabo la optimización de la cantidad de soporte sólido en la minicolumna necesaria para la separación on-line de los analitos. Todas las optimizaciones estaban enfocadas a la consecución de la máxima sensibilidad y selectividad posible. Una vez optimizadas las variables que pueden afectar al sistema, los optosensores fueron calibrados, con el fin de encontrar una ecuación matemática que relacione la señal fluorescente obtenida con la concentración de analito. En todos los casos se empleó una calibración univariante. Además se llevó a cabo un estudio de la influencia de las especies potencialmente interferentes que suelen acompañar a los analitos en las muestras en las que se lleva a cabo su determinación, estimando el intervalo de tolerancia de cada optosensor a aquellas sustancias. Finalmente, los optosensores fueron aplicados a la determinación de los correspondientes analitos bajo estudio en muestras de diversa naturaleza, como aguas naturales, preparados farmacéuticos, productos fitosanitarios, bebidas, alimentos y fluidos biológicos. En todos los casos se obtuvieron resultados muy satisfactorios que avalan los métodos descritos. Estos sistemas muestran una elevada sensibilidad y selectividad, características que se derivan de la retención y detección de los analitos (o su producto de reacción) sobre un soporte sólido apropiado en el área de detección. De igual manera, el empleo de fotones como "reactivo" aporta otras características interesantes para analitos que requieren derivatización, comparado con la derivatización química, tales como rapidez, simplicidad, bajo coste y el uso de reactivos químicos que en muchas ocasio 8 nes pued 688 en ser costosos y/o nocivos y originan la dilución de la muestra. Por otra parte, el empleo de la multiconmutación en dos de los optosensores propuestos ofrece ventajas con respecto al resto de optosensores, que utilizan válvulas rotatorias de seis vías, tales como un aumento de la automatización de los sistemas y la reproducibilidad de los mismos, mayor simplicidad en el manejo y un menor consumo de reactivos. Además, el uso de válvulas solenoides de tres vías facilita algunas de las etapas del análisis, tal como la introducción de muestra y regeneración de la superficie sensora. En esta Memoria de Investigación se describe por primera vez la implementación FI-SPS-PIF. Esta metodología ha demostrado ser muy útil y apropiada para el análisis de aguas naturales, principios activos en preparados farmacéuticos y fluidos biológicos sin pretratamiento de muestra. Además se demuestra que este tipo de sistemas pueden ser aplicados a matrices más complejas, usando previamente procedimientos de extracción y/o de eliminación de interferentes.

Autor: MATEOS SERRANO ELENA.
Año: 2006.
Universidad: ZARAGOZA.
Centro de lectura: INSTITUTO DE CARBOQUÍMICA.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: Se presentan en este trabajo una fuerte evidencia experimental que sugiere que la presencia en un medio dado de un gran número de analitos, incluyendo moléculas no fluorescentes, altera el nivel de fluorescencia nativa de trece sondas estudiadas, tanto en ausencia de disolvente como en disolución, sin perturbar sus longitudes de onda de emisión. Se trata de fuoróforos cargados y con dipolos fuertes. El fenómeno parece ser general, independientemente de la natualeza química tanto de las sondas como de los analitos utilizados y presnta interés para comprender las relaciones entre la intensidad de fluorescencia y las interacciones intermoleculares, así como por su potencial aplicaicón analítica en la determinación de compuestos no fluorescentes haciendo uso de las diferentes técnicas de detección por fluorescencia. Se propone una explicación teórica y una interpretacin químico-física de los mecanismo que dan lugar a estos cambios en la intensidad de la respuesta fluorescente.